[发明专利]制备超吸收剂的方法

说明书

本发明涉及一种通过使单体溶液或悬浮液聚合来制备超吸收剂颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：在冷却的同时连续预中和单体并将预中和的单体部分再循环至所述预中和中，通过热交换器连续加热预中和的单体，并连续再中和加热的单体，其中所述单体溶液或悬浮液在进入聚合反应器之前的温度为70℃至99℃，并且热交换器中所使用的加热介质的温度小于160℃。

本发明涉及一种通过使单体溶液或悬浮液聚合来制备超吸收剂颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：在冷却的同时连续预中和单体并将预中和的单体部分再循环至所述预中和中，通过热交换器连续加热预中和的单体，并连续后中和加热的单体，其中进入聚合反应器之前的单体溶液或悬浮液的温度为70℃至99℃，并且热交换器中所使用的加热介质的温度小于160℃。

超吸收剂不仅用于制备尿布、棉塞、卫生巾和其他卫生制品，而且还在商品蔬菜的栽培中用作保水剂。超吸收剂也称为吸水聚合物。

超吸收剂的制备记载于专著Modern Superabsorbent Polymer Technology,F.L.Buchholz和A.T.Graham,Wiley-VCH,1998,第71至103页中。

超吸收剂的性能可以例如通过所使用的交联剂的量来调节。随着交联剂量的增加，离心保留容量(CRC)下降，并且21.0g/cm²(AUL0.3psi)压力下的吸收经过一个最大值。

为了改善性能特性，例如凝胶床渗透性(GBP)和49.2g/cm²(AUL0.7psi)压力下的吸收，通常将超吸收剂颗粒进行表面后交联。这提高了颗粒表面的交联水平，其可以至少部分地消除49.2g/cm²(AUL0.7psi)压力下的吸收和离心保留容量(CRC)间的相互影响。该表面后交联可以在水凝胶相中进行。然而，优选地，将干燥、研磨和筛分的聚合物颗粒(基础聚合物)用表面后交联剂进行表面涂覆并进行热表面后交联。适用于该目的的交联剂是可以与聚合物颗粒的至少两个羧酸酯基团形成共价键的化合物。

US 2011/0313113和US 2012/0258851公开了具有分散气泡的单体溶液的聚合。所提及的产生分散气泡的一种方法是在非常高的温度下开始聚合。

本发明的目的是提供一种改进的制备超吸收剂的方法，特别是减少单体溶液在进入聚合反应器之前在非常高的温度下的停留时间，同时使单体溶液在进入聚合反应器时具有非常高的温度。

该目的通过一种通过使单体溶液或悬浮液聚合来制备超吸收剂的方法而实现，所述单体溶液或悬浮液包含：

a)至少一种带有酸基团并且至少部分被中和的烯键式不饱和单体，

b)至少一种交联剂，

c)至少一种引发剂，

d)任选地，一种或多种可与a)中所述的单体共聚的烯键式不饱和单体，和

e)任选地，一种或多种水溶性聚合物，

所述方法包括以下步骤：

i)在冷却的同时连续预中和单体，并将预中和的单体部分再循环至所述预中和中，

ii)通过热交换器连续加热步骤i)中预中和的单体，

iii)连续后中和步骤ii)中加热的单体，

iv)将交联剂加入到步骤iii)的单体溶液中，以及

v)将引发剂加入到步骤iv)的单体溶液中，

其中所述单体溶液或悬浮液在进入聚合反应器之前的温度为70℃至99℃，并且在步骤ii)的热交换器中所使用的加热介质的温度小于160℃。

在步骤i)中将预中和的单体冷却至优选小于45℃、更优选小于40℃、最优选小于35℃的温度。较低的温度降低聚合的趋势。